Host laboratory: Environmental assessment modeling laboratory (LM2E)
Beginning of the thesis: October 2015
Student name: Thomas Ferracci
Subject description (in French)
Les radionucléides présents dans les effluents radioactifs émis dans les rivières par
l’industrie
nucléaire sont transportés sous des formes dissoutes et des formes
particulaires fixées aux particules en suspension et aux sédiments de
fond. Au premier ordre, les fractions particulaires dépendent de la
taille des particules ; plus elles sont fines, plus leur surface
spécifique est importante et plus l’adsorption des radionucléides en est
favorisée. La connaissance de la granulométrie des matières en
suspension est donc un élément essentiel de la détermination des flux et
des transferts des radionucléides dans les cours d’eau. À ce jour,
l’information sur la charge en suspension est essentiellement obtenue de
manière empirique par des lois de type charge-débit qui ne fournissent
pas d’indications sur la granulométrie de la suspension.
Dans
ce contexte, le but de cette thèse est de développer une approche pour
évaluer la granulométrie de la charge en suspension en fonction des
propriétés morphologiques et hydrodynamiques des cours d’eau. En
particulier, il sera testé une méthode basée sur le ratio entre la
densité énergétique de l’écoulement et l’énergie nécessaire au maintien
d’une suspension à une granulométrie et une concentration donnée. Pour
cela, des expériences préliminaires sur des matériaux calibrés mis en
suspension dans une cuve à agitation contrôlée ont été réalisées en 2015
au cours d’un stage de Master II.
La
première phase de la thèse est consacréé à l’optimisation du dispositif
et du protocole, en particulier pour mieux contrôler et caractériser
les propriétés énergétiques de l’écoulement. Dans une deuxième phase,
les concepts théoriques issus des expérimentations seront confrontés à
des données in situ telles que les données charge-granulométrie-débit acquises par la station SORA de l’IRSN basée à Arles sur le Rhône aval. In fine,
ces différents développements ont vocation à être intégrés au code de
calcul CASTEAUR (CAlcul Simplifié des Transferts dans les cours d’EAUx
Récepteurs) de l’IRSN dédié à l’évaluation opérationnelle des transferts
de radionucléides dans les cours d’eaux.
